● 摘要
超级钢工艺开发课题“TMCP工艺和强化机理” 的主要目标是将普通碳素结构钢屈服强度提高到500MPa级。本文对实验钢奥氏体静态再结晶行为、动态再结晶行为、轧前热处理工艺对连铸钢坯微区成分的影响进行了研究；特别深入研究了热处理工艺对于成分偏析扩散的影响，再结晶区变形制度对于流变曲线的影响、，并根据实验制定了较为优化的轧前热处理工艺以及再结晶变形制度,为材料组织性能的改进提供良好的依据。本文研究内容如下： 1.在不同的热处理工艺、即加热温度和保温时间下进行热处理。观察热处理后试样显微组织和夹杂物分布情况，然后用扫描电子显微镜附带的EDS的线扫描和面扫描检测试样成分，包括夹杂物的成分确定，并和热处理前的试样进行对比。分析得到晶粒度，夹杂物，成分偏析等情况随热处理工艺的变化规律。2.在不同的变形制度下进行双道次的热模拟实验，实验仪器为GLEEBLE 2000热模拟机。记录了1100℃800℃温度下、停留时间分别为2s、5s、10s、50s的流变曲线，并分析了流变曲线特点；运用0.2%补偿法计算软化率，得出变形制度和软化率的定量关系式，建立静态再结晶动力学方程；观察分析热模拟后的试样的显微组织，通过zeissis软件统计试样晶粒尺寸，以及铁素体长宽比，找出变形制度对显微组织的影响规律；综合分析得出较为优化的再结晶区轧制温度和保温时间。3.在不同变形制度下进行单道次动态再结晶模拟，记录并分析了变形量0.6（60%）、变形温度1100℃800℃、应变速率0.05 s-1、0.1 s-1、1 s-1、5 s-1条件下的流变曲线。分析表明：变形温度高、变形速率低时，流变曲线表现为动态再结晶型；变形温度低、变形速率高时，流变曲线表现为动态回复型；得到变形量0.6、变形速率0.05 s-1时的动态再结晶动力学模型；实验钢Q500D 动态再结晶激活能Qd为269kJ/mol；峰值应力p与Z参数的关系式为：p=1.33×106Z0.2 。